No Image

Фаза луны во время солнечного затмения

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

О круговороте небесных светил известно каждому школьнику: ежесуточно ослепительный солнечный диск сменяется бледной Луной. Но случается на ночном небе необычное и пугающее явление: на белый лунный шар вдруг наползает тень, делая его поверхность зловещего кроваво-красного цвета. Это затмение – обычный астрономический процесс, не несущий никакого мистического смысла.

Ежегодно множество жителей планеты наблюдают удивительное по красоте явление, но не все имеют точное представление о причинах его происхождения.

Описание явления

Лунное затмение – это полный или частичный вход Луны в конусообразную тень, отбрасываемую Землей.

Минимальная дистанция между планетой и спутником составляет 363 тысячи км. С этого расстояния пятно тени, отбрасываемое Землей, равно 2,6 диаметрам Луны. А значит, возможно полное затенение спутника.

Луна – не светящийся объект, но ее каменистая поверхность отражает солнечные лучи. Поэтому земному наблюдателю кажется, что лунный шар на ночном небе светится. Когда Луна находится позади планеты, на нее не попадает солнечный свет, в результате свечение ее поверхности угасает.

Согласно схеме астрономический процесс протекает при совмещении определенных условий:

  1. Тень, отбрасываемая Землей, имеет конусообразную форму, это объясняется тем, что диаметр планеты гораздо меньше солнечного. Спутник Земли должен, двигаясь по своей орбите, попасть в этот теневой конус.
  2. Явление возможно только при полнолунии. В фазу новолуния, когда спутник находится между планетой и светилом, затенение невозможно.

Как происходит лунное затмение

Лунное затенение длится дольше, чем солнечное. Обусловлено это тем, что земная тень в диаметре больше Луны. Спутнику нужно время, чтобы покинуть зону затенения. Явление может наблюдаться от нескольких минут до часа (максимальная продолжительность, зафиксированная астрономами, составляет 108 минут). Продолжительность в каждом случае определяется положением трех участвующих космических объектов относительно друг друга.

В северном полушарии процесс начинается с того, что лунный шар захватывается земной тенью с левой стороны (в южном полушарии с правой). Проходит примерно полчаса, и спутник полностью погружается в тень, но не исчезает для наблюдателя, а обретает кровавый или коричневый цвет. Обусловлено это тем, что даже при полном покрытии лунной поверхности земной тенью солнечный свет продолжает доходить до Луны, но в рассеянном виде. Завершается процесс тем, что земная тень постепенно уходит вправо, открывая сначала серп, а затем и все ночное светило.

Виды лунных затмений

Выделяют три фазы лунного затмения:

    Полное затмение – погружение всей видимой поверхности Луны в планетарную тень.

Длительность полной фазы достигает 1,5 часа, за пределами этого временного промежутка видны края лунного диска. Так как в ходе астрономического процесса лунная поверхность освещается только рассеянными солнечными лучами, проходящими сквозь верхние атмосферные слои, то спутник обретает жутковатые оттенки красного или коричневого цвета. Холодными цветами Луна не окрашивается, так как в земной атмосфере рассеивается излучение преимущественно красной части спектра. Полные затемнения различаются не только по цветовым тонам, но и по интенсивности рассеянного свечения. Существует шкала яркости затененной Луны:

  • 0 – максимальное затенение, ночное светило почти не проявляется в небе;
  • 1 – поверхность слабо видна, имеет насыщенный серый цвет;
  • 2 – видимость средняя, поверхность спутника серая, но с незначительным коричневым оттенком;
  • 3 – красная или коричневая Луна средней интенсивности свечения;
  • 4 – поверхность рыжевато-красная, на ней хорошо видны все детали рельефа.
  • Частное затмение Луны – погружение в земную тень не всей поверхности спутника, а лишь его части.
  • При неполной фазе более или менее крупный участок лунного диска остается нормально освещенным. Частичные затенения занимают больше времени, чем полные.

  • Полутеневое лунное затмение отмечается, когда Луна попадает в зону полутени, то есть в место вокруг теневого конуса, где солнечный свет заслоняется Землей не полностью. Земной наблюдатель видит, как лунный шар теряет яркость свечения, но полное погружение в тень не происходит. Для наблюдения данного процесса нужна специальная техника, невооруженным взглядом фактически ничего нельзя заметить. Лишь в случае, если Луна находится на границе зоны тени и полутени, наблюдатель может увидеть на краю ночного светила небольшую дугу тени.
  • Периодичность лунных затмений

    От взаимного расположения трех объектов Солнечной системы зависит, как часто происходит лунное затмение. Если бы спутниковая орбита проходила по плоскости эклиптики, то и лунные, и солнечные затмения имели бы ежемесячный характер. Но почти все время спутник движется выше или ниже плоскости земной орбиты, и лишь дважды в год попадает в зону планетарной тени. Угол между плоскостями спутниковой и планетарной орбиты составляет 5°, поэтому можно наблюдать лунное затмение, как и солнечное, когда Луна, Земля и звезда выстраиваются в одну линию. В фазу новолуния спутник закрывает свет Солнца, наступает солнечное затмение, а в фазу полнолуния планета закрывает Солнце, наблюдается лунное затмение.

    Читайте также:  Выкачанная вода как правильно

    В течение года происходит не более трех затмений. Все они могут быть частными, или одно из них может быть полным. В отдельные годы астрономы не могут вести наблюдение из-за неблагоприятных погодных условий. А бывают годы вообще без затмений.

    Явления определенной фазы имеют четкую цикличность. Время между затмениями одинаковой фазы составляет 6585 суток (иначе говоря, 18 лет, 11 дней, 8 суток) и называется драконическим периодом или саросом. Это означает, что земной наблюдатель при оптимальных погодных условиях через каждые 18 лет может наблюдать полное затемнение Луны.

    Ближайшее явление можно будет наблюдать в ночь с 16 на 17 июля 2019 года. Оно будет носить частичный характер. По гринвичскому времени начало процесса в 21 час 31 минуту, по московскому – в 00 часов 31 минуту. Луна будет находиться в Козероге. Наблюдение будет доступно жителям Европы, Южной Америки, Африки, Азии, Австралии. В России затененную Луну не смогут увидеть только жители Камчатки, Чукотки и Дальнего Востока.

    Во всей Солнечной системе наша планета единственная, где можно наблюдать затемнение спутника. Обусловлено это расстоянием между Землей и Луной. Но астрономы говорят, что орбита спутника постепенно отдаляется от планеты. Через 600 млн. лет дистанция между космическими объектами увеличится таким образом, что лунные и солнечные затмения станут невозможными. Тень от Луны, находящейся между Землей и Солнцем, перестанет достигать планетарной поверхности, и тень от Земли не будет достигать находящегося позади спутника.

    Лунные затмения не оказывают влияния на организм здорового человека. У метеозависимых, пожилых, хронически больных людей, у беременных женщин возможно незначительное ухудшение самочувствия. Это обусловлено повышением гравитационного и электромагнитного воздействия на организм, поскольку небесные тела выстраиваются в одну линию. Чувствительным людям стоит избегать психических и физических нагрузок в период затмений. В остальном лунное явление безвредно для человеческого организма.

    Астроном Владимир Кузнецов о короне Солнца, траектории движения Луны и видах солнечных затмений

    Корона Солнца. Владимир Кузнецов.

    Если наблюдать за этим явлением с Земли, то угловой размер Луны примерно равен угловому размеру Солнца. Луна и Солнце имеют разные диаметры, и Солнце во много раз превосходит Луну по размеру. Но поскольку Луна ближе к Земле, угловой размер ее диска кажется таким же, как у Солнца. Именно поэтому, когда Луна оказывается на линии между Землей и Солнцем, она затмевает Солнце, которое становится невидимым с Земли. При этом на поверхности Земли возникает тень в виде пятна, которое при вращении Луны чиркает по поверхности Земли и проходит в виде узкой теневой полоски. Иногда траектория тени проходит через малодоступные или отдаленные для человека территории поверхности Земли. Но в некоторых случаях на траектории тени оказываются астрономические обсерватории и густонаселенные города, что облегчает наблюдения затмений.

    Природа затмений

    Солнечное затмение — это уникальное явление, во время которого Луна закрывает Солнце. При таком явлении мы можем видеть солнечную корону. Солнце окружено разреженным ионизованным газом, который называется короной. Эта корона излучает мало света. В оптическом диапазоне это в основном рассеянный свет, исходящий из фотосферы Солнца. Фотосфера Солнца излучает яркий свет, который мы видим своим глазом. Рассеянный короной свет в миллионы раз менее интенсивен, чем прямой свет фотосферы, поэтому на фоне Солнца корона не видна. Когда Луна полностью затмевает Солнце, корона вспыхивает, потому что фотосферный свет, рассеянный на электронах короны, становится видимым на фоне закрытого Луной Солнца.

    Читайте также:  Отопление в каркасном доме варианты

    Расчет солнечных затмений

    Траектория движения Луны известна астрономам, поэтому сегодня можно предсказывать предстоящие затмения и траекторию, по которой пройдет тень Луны. Как правило, астрономы наблюдают все происходящие солнечные затмения. Если тени проходят через астрономические обсерватории или доступные поверхности Земли с хорошим климатом, астрономы наблюдают солнечные затмения в телескопы. Но если тень затмения проходит через труднодоступные места, где большая облачность, наблюдать затмения не всегда удается.

    Частота этих явлений хорошо рассчитана по законам небесной механики, согласно которым небесные тела вращаются по определенной траектории. В Солнечной системе тела вращаются по эллиптической орбите, и одно тело вращается вокруг другого. Земля вращается вокруг Солнца, а Луна, в свою очередь, вращается вокруг более массивной Земли примерно на расстоянии 60 земных радиусов. Расстояние от Земли до Солнца — это 1 астрономическая единица, которая примерно равна 207 радиусам Солнца. Земля делает оборот вокруг Солнца в течение года, а Луна вокруг Земли — в течение месяца. В какой-то момент, поскольку Луна вращается вокруг Земли, она оказывается то за Землей, то между Солнцем и Землей, то сбоку от Земли. И когда она оказывается между Землей и Солнцем, она бросает тень на поверхность Земли.

    Солнечное затмение – уникальное астрономическое явление. Оно давно разгадано, но до сих пор вызывает трепет у наблюдателей, будоражит воображение. Ни на одной другой планете Солнечной системы такое явление невозможно. От 2 до 5 раз в год лунная тень покрывает земную поверхность, для астрономов это хорошая возможность изучить солнечную корону. Затмение Солнца наблюдается редко, по подсчетам ученых в течение последнего столетия произошло около 240 явлений.

    Что такое солнечное затмение

    Солнечное затмение – это фактически лунная тень, упавшая на земную поверхность, имеющая диаметр около 200 км. То есть это относительно небольшое пятно тени от спутника, движущееся по планете.

    Явление уникально в Солнечной системе. Происходит из-за того, что для находящегося на Земле наблюдателя диаметры спутника и дневного светила визуально практически одинаковы, хотя в действительности диаметр Солнца в 400 раз больше лунного диаметра. А дистанция от Земли до спутника почти в 400 раз меньше, чем до звезды.

    Затенение Солнца возможно только при новолунии. При этой фазе Луна не видна наблюдателю с Земли, поскольку ее сторона, обращенная к планете, не освещена. Поэтому создается впечатление, будто светило среди дня закрывается темным круглым пятном.

    Как видно на схеме, Луна бросает на Землю тень конусообразной формы.

    Вершина конуса находится дальше планетарной поверхности, поэтому упавшая тень выглядит не как точка, а как пятно. Спутник движется по орбите, вслед за ним перемещается и пятно со скоростью примерно километр в секунду. Поэтому длится явление недолго: полная фаза занимает максимум 7,5 минут, длительность частичного покрытия составляет около 2 часов.

    В 20 веке самым продолжительным солнечным затмением было наблюдавшееся 20 июня 1955 года. Тень 7 минут и 8 секунд покрывала Филиппинские острова. В 21 веке самое длительное событие случилось 22 июня 2009 года в 00 часов 53 минуты по гринвичскому времени, продолжалось 6 минут и 25 секунд. Следующее семиминутное затмение астрономы ожидают в 2186 году. А самое короткое затенение Солнца длилось всего секунду, было зафиксировано в северной части Атлантического океана 3 октября 1986 года.

    Поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, астрономы полагают, что где-то через 600 млн. лет расстояние между спутником и Землей станет препятствием для появления затмения. Лунная тень не будет достигать планетарной поверхности. Но и сегодня астрономическое событие – редкость, наблюдаемая не чаще 2 раз в год.

    Астрономическое явление в целом не опасно для человека. Единственное, что может попасть под удар – глаза. На затеняющееся Солнце категорически нельзя смотреть без защитных приспособлений.

    Яркость звезды убывает, когда на нее надвигается лунный круг, и человеку кажется, что ничего страшного с глазами не произойдет. На самом деле солнечное излучение продолжает воздействовать на зрительные органы, обжигает сетчатку. Вначале человек ничего не чувствует, но спустя несколько часов ткани сетчатки разрушаются, наступает слепота.

    Читайте также:  Как убрать всплывающие окна в гугл хром

    Поэтому смотреть на солнце можно только через:

    • специальные очки с ультрафиолетовой защитой (их обычно реализуют в магазинах накануне астрономического события);
    • непроявленную нецветную фотопленку;
    • фотокамеру, оснащенную светофильтром;
    • сварочные очки с защитой выше 14.

    Как происходит солнечное затмение

    Увидеть явление может лишь наблюдатель, находящийся в пределах линии, по которой движется пятно лунной тени. Но и в этом случае везет не всем очевидцам: если на местности, захваченной лунной тенью, пасмурная погода, то полюбоваться астрономическим событием не удастся. Если же погода располагает, то можно наблюдать, как Луна медленно надвигается на солнечный диск с правой стороны (в южном полушарии с левой стороны). Солнце сначала превращается в серп, затем полностью закрывается черным лунным кругом.

    В полной фазе становится темно, на небе проступают звезды, воздух становится холоднее (в среднем на 5°C). Вокруг лунного шара очевидцы могут видеть невероятно красивую окантовку – солнечную корону, в обычных обстоятельствах неразличимую.

    В среднем длительность полной фазы составляет около 3 минут. Затем лунный круг уходит влево. С правой стороны раскрывается солнечный серп. Корона исчезает, небо быстро светлеет, звезды тускнеют.

    Также очевидцами могут стать жители местностей, находящихся в зоне лунной полутени – расстояния от пятна тени до незатененной части земной поверхности. Диаметр полутени составляет в среднем 7000 км. Но на этой местности Луна закрывает не весь солнечный диск, а лишь часть его. Небо темнеет несильно, звезды не проявляются. Чем ближе человек, стоящий в зоне полутени, находится к области тени, тем больше закрыто Солнце. Зритель, находящийся на границе полутени и освещенного участка земной поверхности, видит лишь небольшое затенение на краю солнечного диска.

    Виды солнечных затмений

    Выделяют 3 вида солнечных затмений:

    Классификация обусловлена отношением траектории Луны к солнечному диску, сочетанием визуальных угловых размеров спутника и светила.

    Частное

    Если траектория движения спутника не совпадает с центром солнечного диска, то Луна закрывает Солнце не полностью. В этом случае речь идет о частном солнечном затмении.

    Слово «частный» здесь употребляется в контексте не «индивидуальный», а «частичный». Глубина затенения бывает различной, определяется сочетаниями угловых диаметров спутника и дневного светила. Из всех затмений частные составляют почти 70%.

    Полное

    При полном затмении Луна закрывает весь солнечный диск. Явление становится возможным, когда лунная траектория пересекает центр Солнца (или максимально приближается к центральной точке). Причем визуальный диаметр спутника равен диаметру закрываемой звезды, или превышает его.

    Полное затенение видят наблюдатели на относительно небольшом участке земной поверхности, в диаметре составляющем 200 – 250 км. На окружающих местностях люди становятся очевидцами частного затмения.

    Полное закрытие Солнца – редчайшее явление, которое бывает на конкретной местности раз в несколько десятилетий. К примеру, в Москве оно последний раз отмечалось 19 августа 1887 года, а следующее ожидается лишь в 2126 году.

    Кольцеобразное

    Когда лунная траектория проходит вблизи центральной точки Солнца, но визуальный диаметр Луны меньше солнечного, то дневное светило заслоняется не полностью, край остается открытым. Наблюдатель видит темное круглое пятно с кольцеобразным свечением вокруг.

    Кольцеобразное или кольцевое затмение – самый редкий вид (на него приходится лишь 5% событий). Но поскольку Луна постепенно отдаляется от планеты, то фиксировать явление будут все чаще.

    Гибридное

    Отдельно следует рассказать о редчайшем гибридном явлении, происходящем, когда полная фаза сменяется на кольцевой вид. Причиной является следующий процесс: при полной фазе из-за специфического расположения орбиты спутник немного отодвигается от планеты. В результате становится видимой кольцеобразная светящаяся кайма. Бывает и обратный процесс: затенение начинается как кольцевое, а к завершению становится полным.

    Гибридный вид был зафиксирован 3 ноября 2013 года.

    Когда Луна и Солнце становятся в одну линию с Землей, усиливается планетарное гравитационное воздействие. Поэтому у метеозависимых людей наблюдаются во время затмения мигрени и скачки кровяного давления. У животных, чувствительность которых гораздо выше человеческой, могут даже возникнуть психические расстройства. Домашние питомцы паникуют, ведут себя неадекватно. Для организма нечувствительных людей астрономическое явление совершенно безвредно.

    Комментировать
    0 просмотров
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Это интересно
    No Image Строительство
    0 комментариев
    No Image Строительство
    0 комментариев
    No Image Строительство
    0 комментариев
    No Image Строительство
    0 комментариев
    Adblock detector